实际上,PROFINET有多种分类方法:一致性类、实时类和介质冗余类等。本文介绍了实时类以及PROFINET的工作原理。
实时类
实时类确定:
1. 所使用的服务以及实时协议在“后台”运行的方式;
2. 设备间的通信是(时钟)同步或不同步的;
3. 设备或通过网络所采取的路径;
4. 是否需要硬件支持(如PROFINET ASIC或FPGA等)。
所有PROFINET设备都必须支持RT(实时),这意味着有大约250微秒-10毫秒的更新时间和小于100微秒的抖动,并且数据发送不同步。
针对PROFINET,RT使用特殊的以太网报文类型EtherType(0x8892),这可在使用标准以太网组件时简化实时消息,并允许在处理实时应用程序的过程数据时跳过TCP/IP层。这适用于绝大多数应用。这也适用于一致性类别CC-A和CC-B。
IRT
可选择支持小于1毫秒且抖动小于1微秒的实时同步(IRT)。它被用于运动控制应用中,以满足多个设备对时钟同步并使用带宽预留和调度来获得更高确定性的需求。例如,一致性类C(CC-C)设备将同时支持IRT和RT。
另一个可选服务是运行在UDP/IP(用户数据报协议/因特网协议)的RT。使用运行在UDP/IP的RT的供应商并不多,因为RT/IRT在实际使用中更强大、更具确定性,且使用起来更简单。如果使用UDP/IP,造成的延迟可能更多,开销会更大,并且需要额外调试,但可通过路由器传输RT帧。由于RT/IRT使用第2层通信,所以大多数PROFINET通信系统的中仅使用交换机。当然一些带有PROFINET的服务总是使用UDP或TCP,因此它们仍可通过路由器和交换机使用(如,配置和诊断)。对于开发人员来说,可把实时类设置在设备的GSD文件(tag = SupportedRT_Classes)或控制器配置工具中。在规格中提到的PROFINET术语如下所示:
• RT_CLASS_UDP =RT over UDP/IP (此类RT可通过路由器发送,但至目前为止还未被广泛使用)
• RT_CLASS_1 = RT(用于CC-A和CC-B)
• RT_CLASS_2 = IRT(使用价值低,今天不再使用)
• RT_CLASS_3 = IRT(在运动控制或高速应用时使用,CC-C)
如需进一步学习,可阅读我们其他关于一致性和介质冗余类的文章,或查看此处的PROFINET系统描